EP2182210A2 - Kolbenpumpe mit einem Kolbenhalter - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
- F04B1/0404—Details or component parts
- F04B1/0439—Supporting or guiding means for the pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
- F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
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- F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
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Definitions
- the invention relates to a piston pump according to the preamble of claim 1.
- Such a piston pump is for example by the DE 10 2006 045 933 A1 known.
- This known piston pump is provided for a fuel injection device of an internal combustion engine and designed as a radial piston pump with a rotatably mounted drive shaft.
- a pump piston Radially to the drive shaft, a pump piston is slidably guided, which is supported on a rotatably mounted in a roller shoe roller on the drive shaft and driven by a cam track of the drive shaft in a lifting movement.
- the roller shoe is pressed into a cylindrical plunger body, which in turn guided in a plunger guide bore of the pump housing both liftable and is freely rotatably mounted about its longitudinal axis.
- the rotation of the drive shaft is thus converted by means of cam track, roller, roller shoe and plunger body in an axial movement to drive the pump piston.
- An arranged within the plunger body compression spring presses on a spring plate, which engages over the pump piston to hold it in contact with the roller shoe.
- the spring plate is also on a stop of the plunger body to hold it in contact with the roller shoe.
- a plunger body guided in the pump housing is no longer required.
- the held on the pump piston piston holder ensures on the one hand the system of the pump piston to the roller shoe and on the other hand, the system of the roller on the roller shoe on the cam track.
- Fig. 1 is a high-pressure pump 1 for a fuel injection device of an internal combustion engine, for example a motor vehicle shown schematically.
- the high-pressure pump 1 while fuel under high pressure of up to 2000 bar is promoted, for example, in a memory, is taken from the fuel for injection to the internal combustion engine.
- the high-pressure pump 1 is designed as a radial piston pump and has a multi-part pump housing 2 , in which a drive shaft 3 is rotatably supported about an axis 4 in two thrust bearings 5 designed as bearing bushes. Between the shaft sections 6a, 6b mounted in the axial bearings 5, the drive shaft 3 has a cam track 7 which drives a pump piston 8 in a stroke movement.
- the pump piston 8 is slidably guided in the pump housing 2 in a radially extending to the rotation axis 4 of the drive shaft 3, formed in a cylindrical shaft 9 cylinder bore 10 and is supported via a rotatably mounted in a roller shoe 12 roller 13 on the cam track 7 from.
- the roller shoe 12 is in turn pressed into an integrally manufactured piston holder 14 which is freely rotatably mounted on the pump piston 8 about the piston axis 15 of the pump piston 8.
- a compression spring 16 presses the pump piston 8 against the roller shoe 12 via the piston holder 14, so that the pump piston 8 is supported on the drive shaft 3 via the roller 13.
- the roller 13 is held in contact with the cam track 7.
- the compression spring 16 presses on the piston holder 14, which rests in the pressure direction 17 of the compression spring 16 both on the pump piston 8 and on the roller shoe 11.
- the pump piston 8 is located with an enlarged diameter piston base 18 in the compression direction 17 of the compression spring 16 on the roller shoe 12 and is the piston holder 14 in the compression direction 17 of the compression spring 16 on the piston 18 and the roller shoe 12 at. More precisely, the piston holder 14 engages over the pump piston 8 and the roller shoe 12 in the pressure direction 17 of the compression spring 16.
- the compression spring 16 presses on one of the drive shaft 3 facing away from face 19 of the piston holder 14, whereby the pump piston 8 via the roller shoe 12 and the roller 13 in abutment held on the cam track 7, and in particular when the pump piston 8 performs a suction movement, that is in Fig. 2 a move down.
- the pump piston 8 engages with as little play a bearing opening 20 of the piston holder 14, whereby the piston holder 14 is freely rotatably mounted on the pump piston 8 about the piston axis 15 of the pump piston 8.
- the piston holder 14 is mounted exclusively on the pump piston 8, so not additionally guided in the pump housing 2 axially displaceable. As in Fig. 2 As shown, the roller shoe 12 is received in a recess 21 of the piston holder 14 that is open towards the drive shaft 3.
- FIGS. 3a and 3b shown embodiment by a different design of the pump piston 8 and the piston holder 14.
- the pump piston 8 At its not in the cylindrical shaft 9 guided end, the pump piston 8 has an annular groove 22 .
- the piston holder 14 has the bearing opening 20, the diameter of which corresponds to the diameter r 1 of the annular groove 22, and an insertion opening 23 which merges into the bearing opening 20 and whose diameter corresponds at least to the piston diameter r 2 (r 2 > r 1 ).
- the bearing opening 20 and the insertion opening 23 together form a keyhole.
- the piston holder 14 For attachment to the pump piston 8, the piston holder 14 is first fitted with its larger insertion opening 23 on the pump piston 8 and then displaced radially to the piston axis 15, whereby the piston holder 14 engages with its bearing opening 20 in the annular groove 22 and secured to the pump piston 8.
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Abstract
Description
- Die Erfindung geht aus von einer Kolbenpumpe nach der Gattung des Anspruchs 1.
- Eine solche Kolbenpumpe ist beispielsweise durch die
DE 10 2006 045 933 A1 bekannt geworden. Diese bekannte Kolbenpumpe ist für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine vorgesehen und als Radialkolbenpumpe mit einer drehbar gelagerten Antriebswelle ausgeführt. Radial zur Antriebswelle ist ein Pumpenkolben verschiebbar geführt, der sich über eine in einem Rollenschuh drehbar gelagerte Laufrolle auf der Antriebswelle abstützt und durch eine Nockenbahn der Antriebswelle in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Rollenschuh ist in einen zylinderförmigen Stößelkörper eingepresst, der wiederum in einer Stößelführungsbohrung des Pumpengehäuses sowohl hubbeweglich geführt als auch um seine Längsachse frei drehbar gelagert ist. Die Drehung der Antriebswelle wird also mittels Nockenbahn, Laufrolle, Rollenschuh und Stößelkörper in eine axiale Bewegung zum Antrieb des Pumpenkolbens umgewandelt. Eine innerhalb des Stößelkörpers angeordnete Druckfeder drückt auf einen Federteller, der den Pumpenkolben übergreift, um ihn in Anlage an den Rollenschuh zu halten. Der Federteller liegt auch auf einem Anschlag des Stößelkörpers auf, um diesen in Anlage an den Rollenschuh zu halten. - Erfindungsgemäß ist ein im Pumpengehäuse geführter Stößelkörper nicht mehr erforderlich. Der an dem Pumpenkolben gehaltene Kolbenhalter gewährleistet einerseits die Anlage des Pumpenkolbens an den Rollenschuh und andererseits die Anlage der Laufrolle über den Rollenschuh an der Nockenbahn. Diese beiden Funktionen werden in herkömmlichen Kolbenpumpen durch den im Pumpengehäuse geführten Stößelkörper und den Federteller bereitgestellt.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
- Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe;
- Fig. 2
- eine Detailansicht der Kolbenpumpe gemäß der Schnittlinie II-II in
Fig. 1 ; - Fig. 3a
- eine Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe in einer Detailansicht analog zu
Fig. 2 ; und - Fig. 3b
- eine Querschnittansicht eines in
Fig. 3a gezeigten Kolbenhalters gemäß der Schnittlinie IIIb-IIIb. - In
Fig. 1 ist eine Hochdruckpumpe 1 für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt. Durch die Hochdruckpumpe 1 wird dabei Kraftstoff unter Hochdruck von bis zu 2000 bar gefördert, beispielsweise in einen Speicher, aus dem Kraftstoff zur Einspritzung an der Brennkraftmaschine entnommen wird. - Die Hochdruckpumpe 1 ist als Radialkolbenpumpe ausgebildet und weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse 2 auf, in dem eine Antriebswelle 3 um eine Achse 4 in zwei als Lagerbuchsen ausgebildeten Axiallagern 5 drehbar gelagert ist. Zwischen den in den Axiallagern 5 gelagerten Wellenabschnitten 6a, 6b weist die Antriebswelle 3 eine Nockenbahn 7 auf, die einen Pumpenkolben 8 in einer Hubbewegung antreibt. Der Pumpkolben 8 ist im Pumpengehäuse 2 in einer radial zur Drehachse 4 der Antriebswelle 3 verlaufenden, in einem Zylinderschaft 9 gebildeten Zylinderbohrung 10 verschiebbar dicht geführt und stützt sich über eine in einem Rollenschuh 12 drehbar gelagerte Laufrolle 13 an der Nockenbahn 7 ab. Der Rollenschuh 12 ist wiederum in einen einstückig gefertigten Kolbenhalter 14 eingepresst, der auf dem Pumpenkolben 8 um die Kolbenachse 15 des Pumpenkolbens 8 frei drehbar gelagert ist. Eine Druckfeder 16 drückt über den Kolbenhalter 14 den Pumpenkolben 8 gegen den Rollenschuh 12, sodass sich der Pumpenkolben 8 über die Laufrolle 13 an der Antriebswelle 3 abstützt. Dabei ist die Laufrolle 13 in Anlage an der Nockenbahn 7 gehalten. Mit anderen Worten drückt die Druckfeder 16 auf den Kolbenhalter 14, der in Druckrichtung 17 der Druckfeder 16 sowohl an dem Pumpenkolben 8 als auch an dem Rollenschuh 11 anliegt.
- Wie in
Fig. 2 im Detail gezeigt, liegt der Pumpenkolben 8 mit einem im Durchmesser vergrößerten Kolbenfuß 18 in Druckrichtung 17 der Druckfeder 16 an dem Rollenschuh 12 an und liegt der Kolbenhalter 14 in Druckrichtung 17 der Druckfeder 16 am Kolbenfuß 18 und am Rollenschuh 12 an. Genauer gesagt übergreift der Kolbenhalter 14 den Pumpkolben 8 und den Rollenschuh 12 in Druckrichtung 17 der Druckfeder 16. Die Druckfeder 16 drückt auf eine der Antriebswelle 3 abgewandte Stirnfläche 19 des Kolbenhalters 14, wodurch der Pumpenkolben 8 über den Rollenschuh 12 und die Laufrolle 13 in Anlage an der Nockenbahn 7 gehalten ist, und zwar insbesondere dann, wenn der Pumpenkolben 8 eine Saugbewegung durchführt, das heißt inFig. 2 eine Bewegung nach unten. Der Pumpenkolben 8 durchgreift mit möglichst wenig Spiel eine Lageröffnung 20 des Kolbenhalters 14, wodurch der Kolbenhalter 14 auf dem Pumpenkolben 8 frei drehbar um die Kolbenachse 15 des Pumpenkolbens 8 gelagert ist. Der Kolbenhalter 14 ist ausschließlich auf dem Pumpenkolben 8 gelagert, also nicht zusätzlich auch noch im Pumpengehäuse 2 axial verschiebbar geführt. Wie inFig. 2 gezeigt, ist der Rollenschuh 12 in einer zur Antriebswelle 3 hin offenen Aussparung 21 des Kolbenhalters 14 aufgenommen. - Vom Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 unterscheidet sich das inFign. 3a und 3b gezeigte Ausführungsbeispiel durch eine andere Ausbildung des Pumpenkolbens 8 und des Kolbenhalters 14. An seinem nicht im Zylinderschaft 9 geführten Ende weist der Pumpenkolben 8 eine Ringnut 22 auf. Der Kolbenhalter 14 weist die Lageröffnung 20, deren Durchmesser dem Durchmesser r1 der Ringnut 22 entspricht, sowie eine in die Lageröffnung 20 übergehende Einführöffnung 23 auf, deren Durchmesser mindestens dem Kolbendurchmesser r2 (r2 > r1) entspricht. Die Lageröffnung 20 und die Einführöffnung 23 bilden zusammen ein Schlüsselloch. Zur Befestigung am Pumpenkolben 8 wird der Kolbenhalter 14 zunächst mit seiner größeren Einführöffnung 23 auf den Pumpenkolben 8 aufgesteckt und dann radial zur Kolbenachse 15 verschoben, wodurch der Kolbenhalter 14 mit seiner Lageröffnung 20 in die Ringnut 22 eingreift und am Pumpenkolben 8 befestigt ist.
Claims (8)
- Kolbenpumpe (1), insbesondere Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einem zumindest annähernd radial zu einer Antriebswelle (3) verschiebbar geführten Pumpenkolben (8), der über eine in einem Rollenschuh (12) drehbar gelagerte Laufrolle (13) auf einer Nockenbahn (7) der Antriebswelle (3) abgestützt ist und dadurch in einer Hubbewegung angetrieben ist, und mit einer Druckfeder (16), die sowohl den Pumpenkolben (8) in Anlage an dem Rollenschuh (12) als auch die Laufrolle (13) über den Rollenschuh (12) in Anlage an der Nockenbahn (7) hält,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckfeder (16) auf einen Kolbenhalter (14) drückt, der an dem Pumpenkolben (8) gehalten ist und in Druckrichtung (17) der Druckfeder (16) sowohl an dem Pumpenkolben (8) als auch an dem Rollenschuh (12) anliegt. - Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenhalter (14) an dem Pumpenkolben (8) frei drehbar um die Kolbenachse (15) des Pumpenkolbens (8) gelagert ist.
- Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (8) eine Lageröffnung (20) des Kolbenhalters (14) durchgreift.
- Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenschuh (12) in einer zur Antriebswelle (3) hin offenen Aussparung (21) des Kolbenhalters (14) aufgenommen ist.
- Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenhalter (14) einstückig ausgebildet ist.
- Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (8) mit einem im Durchmesser vergrößerten Kolbenfuß (18) in Druckrichtung (17) der Druckfeder (16) an dem Rollenschuh (12) anliegt und dass der Kolbenhalter (14) in Druckrichtung (17) der Druckfeder (16) am Kolbenfuß (18) anliegt.
- Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (8) eine Ringnut (22) aufweist und dass der Kolbenhalter (14) eine Lageröffnung (20), deren Durchmesser dem Durchmesser (r1) der Ringnut (22) entspricht, sowie eine in die Lageröffnung (20) übergehende Einführöffnung (23) aufweist, deren Durchmesser mindestens dem Kolbendurchmesser (r2) entspricht, aufweist.
- Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenhalter (14) im Pumpengehäuse (2) axial nicht geführt ist.
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